L’éclair rouge que vous ne verrez jamais a une science mystérieuse

Les orages sont une force de la nature qui inspire la crainte et a de nombreux autres effets sur les humains. Bien que la plupart des éclairs que nous voyons lors d’un orage soient blancs, il n’est pas rare de voir de temps en temps des éclairs bleus, jaunes ou violets. Cependant, il existe une forme d’éclairs d’énergie rouge provenant du sommet des nuages ​​orageux qui ressemblent parfois à une méduse à l’envers. Ces flashs, appelés sprites rouges, sont quelque chose que la plupart des gens ne voient jamais. Les sprites rouges sont causés par des processus qui sont encore à l’étude et ont des effets de grande envergure que nous commençons tout juste à comprendre.

Les sprites rouges font partie d’une famille de phénomènes connus sous le nom d’événements lumineux transitoires (TLE). Lors d’un orage, la foudre se produit lorsque l’énergie électrique rebondit à l’intérieur des nuages ​​et entre les nuages ​​et le sol. L’activité au sein d’un orage se produit dans une tranche étroite de l’atmosphère appelée troposphère, qui s’étend entre quatre et 12 milles au-dessus de la surface. Cependant, les sprites rouges, dont certains peuvent mesurer 30 milles de large, peuvent atteindre plus de 50 milles au-dessus du sol. Les sprites rouges se produisent lorsqu’un puissant éclair chargé positivement frappe le sol et que des charges électriques se déplacent verticalement dans le nuage.

Pendant de nombreuses années, l’existence des sprites rouges et autres TLE n’était qu’une légende. Les pilotes ont déclaré les avoir vus, mais personne n’avait recueilli de preuves tangibles de leur existence. Cela est dû en partie au fait que les sprites rouges apparaissent au sommet des nuages ​​orageux, ce qui les rend difficiles à voir depuis le sol. Les sprites rouges apparaissent également très rapidement, ne durant que quelques millisecondes. La première observation confirmée de lutin rouges a eu lieu en 1989, lorsque des chercheurs de l’Université du Minnesota en ont capturé un alors qu’ils testaient une caméra de télévision à faible luminosité.

Depuis lors, les chercheurs utilisent les observations d’avions et d’engins spatiaux à haute altitude pour étudier les TLE. Depuis 2018, un instrument scientifique de l’Agence spatiale européenne sur la Station spatiale internationale (ISS), connu sous le nom d’ASIM (Atmosphere-Space Interactions Monitor), enregistre des sprites rouges et d’autres TLE qui sont trop rapides et trop petits pour être détectés avec du matériel au sol. Un autre instrument développé par l’Agence japonaise d’exploration aérospatiale, connu sous le nom de Light-1, vole sur un petit satellite appelé CubeSat, lancé depuis l’ISS. Light-1 détecte les éclairs de rayons gamma à haute énergie provenant du sommet des nuages ​​orageux.

Les scientifiques étudient les sprites rouges et autres TLE pour découvrir leurs effets sur l’atmosphère et ce qu’ils peuvent nous apprendre sur le fonctionnement interne des orages. Analyser les endroits où les TLE sont les plus susceptibles de se produire lors d’un orage peut conduire à une meilleure planification de la sécurité pour les compagnies aériennes desservant des routes où les TLE sont courants. De plus, ces décharges d’énergie peuvent provoquer des réactions chimiques dans la haute atmosphère qui affectent la quantité d’énergie absorbée, réfléchie et rayonnée. L’intégration de ces informations dans les modèles climatiques peut améliorer les projections du réchauffement futur.

Les TLE libèrent également des charges électriques dans l’ionosphère, une couche de l’atmosphère située entre 50 et 400 milles au-dessus de la surface et remplie de particules chargées. L’ionosphère est importante pour les transmissions radio à longue portée, y compris les signaux des satellites GPS. Certaines fréquences d’ondes radio traversent l’ionosphère tandis que d’autres rebondissent sur cette couche pour atteindre des endroits éloignés. L’énergie des TLE passant dans l’ionosphère peut ainsi perturber les communications.

L’ISS et l’ASIM devraient continuer à collecter des données jusqu’au déclassement prévu de la station en 2030. Pendant ce temps, les chercheurs travaillent sur de nouveaux instruments améliorés, plus sensibles et capables de détecter des événements plus rapides afin de collecter davantage de données sur les TLE. En quelques décennies, les lutins rouges sont passés du statut de rumeur à celui de fait scientifique confirmé. La prochaine décennie pourrait nous permettre de mieux comprendre ces éclairs mystérieux qui ont été si insaisissables.